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      <title>14、ReentrantLock - 交互式测验</title>
      <style>
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            <div class="quiz-header">
              <h1>14、ReentrantLock - 交互式测验</h1>
              <p>检验你对文档内容的理解程度</p>
            </div>
            <div id="quiz-content">
                <div class="quiz-body">
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                    <div id="question-container">
                      <p id="question-text"></p>
                      <ul class="options-list" id="options-list"></ul>
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                <div class="quiz-footer" id="quiz-footer">
                  <button id="prev-btn" class="nav-btn">上一题</button>
                  <button id="hint-btn" class="nav-btn" style="background-color: #ffc107; color: #333; box-shadow: 0 4px 12px rgba(255,193,7,0.3);">提示</button>
                  <button id="next-btn" class="nav-btn">下一题</button>
                </div>
            </div>
          </div>
      </div>

      <script>
        const quizData = [
  {
    "question": "根据文档，与 `synchronized` 关键字相比，`ReentrantLock` 提供了哪些 `synchronized` 不具备的增强功能？",
    "options": [
      "保证线程之间的内存可见性。",
      "允许同一个线程多次获取同一把锁（即可重入性）。",
      "支持可中断的锁获取、公平锁选项以及绑定多个条件变量（Condition）。",
      "在发生异常时自动释放锁。"
    ],
    "correctAnswerIndex": 2,
    "explanation": "`ReentrantLock` 提供了比 `synchronized` 更丰富的功能。虽然两者都保证了互斥性、内存可见性和可重入性，但 `ReentrantLock` 额外支持：1. 创建公平锁以保证线程按请求顺序获取锁；2. 调用 `lockInterruptibly()` 实现可中断的锁等待；3. 使用 `tryLock()` 进行非阻塞或带超时的锁尝试；4. 通过 `newCondition()` 创建多个条件变量，实现更复杂的线程通信。",
    "source": "文档中「1.2 ReentrantLock 与 synchronized 的区别」部分",
    "hint": "文档中对比了两者的优势，`ReentrantLock` 扩展了更丰富的功能，想想是哪几项？"
  },
  {
    "question": "在 `ReentrantLock` 的公平锁（FairSync）实现中，它是如何保证线程获取锁的公平性的？",
    "options": [
      "它会随机选择一个等待中的线程来获取锁。",
      "它会优先让CPU占用率较低的线程获取锁。",
      "它在尝试获取锁之前，会通过 `hasQueuedPredecessors()` 方法检查等待队列中是否已存在其他线程。",
      "它总是让后到达的线程优先尝试获取锁，以提高吞吐量。"
    ],
    "correctAnswerIndex": 2,
    "explanation": "公平锁与非公平锁的核心区别在于 `tryAcquire` 方法的实现。公平锁在尝试获取锁（CAS操作）之前，会调用 `hasQueuedPredecessors()` 检查同步队列中是否存在等待时间更长的线程。如果存在，则当前线程不会尝试“插队”获取锁，而是会进入队列排队，从而保证了先到先得的公平性。",
    "source": "文档中「3.3 公平锁与非公平锁源码对比」部分",
    "hint": "文档源码对比部分提到了一个关键的方法调用，这个方法是公平锁实现的核心。"
  },
  {
    "question": "文档强调在使用 `ReentrantLock` 时，必须遵循一个重要的编码规范以避免资源泄漏。这个规范是什么？",
    "options": [
      "总是在 `lock()` 方法调用后立即检查锁是否获取成功。",
      "将 `lock.unlock()` 操作放在 `try` 代码块的末尾。",
      "将 `lock.lock()` 操作放在 `try` 代码块的内部。",
      "始终将 `lock.unlock()` 调用放在 `finally` 代码块中。"
    ],
    "correctAnswerIndex": 3,
    "explanation": "为了确保锁在任何情况下都能被正确释放（即使在临界区代码中发生异常），必须将 `unlock()` 调用放在 `finally` 块中。这是一种标准的、健壮的资源管理模式，可以有效防止因异常导致的锁无法释放，从而避免线程死锁。",
    "source": "文档中「5.1 锁使用规范」部分，标题为「始终在 try-finally 块中释放锁」",
    "hint": "考虑一下如果在受保护的代码区域内发生了异常，如何确保锁一定会被释放？"
  },
  {
    "question": "在文档的 `ConditionExample` 示例中，`Condition` 对象（如 `notFull` 和 `notEmpty`）扮演了什么关键角色？",
    "options": [
      "它们用于替代 `ReentrantLock`，提供一种更轻量级的锁定机制。",
      "它们用于精确地唤醒等待特定条件的线程，实现了比 `synchronized` 的 `wait/notify` 更精细的线程协作。",
      "它们用于统计有多少线程正在等待锁。",
      "它们用于在锁被持有时，强制中断其他正在等待的线程。"
    ],
    "correctAnswerIndex": 1,
    "explanation": "`Condition` 与 `Lock` 配合使用，提供了强大的线程间通信能力。它允许将线程分组到不同的等待集（wait-set）中。在生产者-消费者模型中，生产者在缓冲区满时等待 `notFull` 条件，消费者在缓冲区空时等待 `notEmpty` 条件。这种机制可以精确地唤醒等待特定条件的线程，避免了 `synchronized` 中 `notifyAll()` 可能导致的“惊群效应”，实现了更高效的线程调度。",
    "source": "文档中「2.3.3 使用条件变量（Condition）」部分",
    "hint": "回想一下生产者-消费者模型，当缓冲区满或空时，线程需要做什么？`Condition` 是如何帮助实现这种等待和通知的？"
  },
  {
    "question": "文档中提到了“分段锁”（SegmentedMap 示例）的设计思想，这种设计主要解决了什么问题？",
    "options": [
      "通过将数据分成多个段，并为每个段分配独立的锁，来降低锁的粒度，从而提高并发访问的性能。",
      "通过将所有数据都用一把锁来保护，确保了最高级别的数据一致性。",
      "简化了代码逻辑，因为开发者不需要管理多个锁。",
      "保证了所有线程都能绝对公平地访问数据。"
    ],
    "correctAnswerIndex": 0,
    "explanation": "分段锁的核心思想是“降低锁的粒度”。它不是用一把全局锁来保护整个数据结构，而是将数据结构分割成多个独立的段（Segment），每个段由一把独立的锁来保护。当线程访问数据时，只需要获取对应段的锁即可，不同段上的操作可以并行执行。这大大减少了锁的竞争，显著提高了在高并发环境下的吞吐量。`ConcurrentHashMap` 的早期版本就是基于此思想设计的。",
    "source": "文档中「4.2 实现分段锁提高并发度」部分",
    "hint": "思考一下，如果一个大的 HashMap 只用一把锁，当多个线程同时访问不同位置时会发生什么？分段锁是如何优化这个场景的？"
  },
  {
    "question": "关于 `ReentrantLock` 的非公平锁，以下哪个描述是正确的？",
    "options": [
      "非公平锁的性能通常低于公平锁，因为它需要更多的上下文切换。",
      "非公平锁严格按照线程请求的顺序来分配锁，杜绝线程饥饿。",
      "非公平锁允许新请求的线程“插队”，这可能导致等待队列中的线程长时间无法获取锁，但通常能提供更高的系统吞吐量。",
      "非公平锁是 `ReentrantLock` 的一个不推荐使用的模式。"
    ],
    "correctAnswerIndex": 2,
    "explanation": "非公平锁在获取锁时，会先尝试通过CAS操作直接获取。如果成功，就“插队”了，无需进入等待队列。这种设计减少了线程挂起和唤醒的开销，因此在锁竞争不激烈时，其吞吐量通常高于公平锁。但缺点是，它不能保证等待时间最长的线程优先获取锁，可能导致某些线程“饥饿”。`ReentrantLock` 默认就是非公平模式，因为它在多数场景下性能更好。",
    "source": "文档中「2.2 公平锁与非公平锁」部分",
    "hint": "文档中提到非公平锁的线程可以“插队”，这会带来什么好处和坏处？"
  },
  {
    "question": "文档中的 `lock.tryLock(3, TimeUnit.SECONDS)` 方法调用体现了 `ReentrantLock` 的什么特性？",
    "options": [
      "可重入性，允许线程在3秒内多次获取锁。",
      "锁升级，在3秒后将读锁升级为写锁。",
      "带超时的尝试获取锁，线程会最多等待3秒，如果在时间内获取到锁则返回 `true`，否则返回 `false`。",
      "自动释放锁，线程获取锁后，会在3秒后自动释放该锁。"
    ],
    "correctAnswerIndex": 2,
    "explanation": "`tryLock` 是 `ReentrantLock` 的一个强大功能，它提供了非阻塞的锁获取尝试。带参数的 `tryLock` 版本允许线程在指定的时间内等待锁。如果等待超时仍未获取到锁，它不会继续阻塞，而是返回 `false`。这个特性在需要避免长时间等待或防止死锁的场景中非常有用，因为它给了程序一个“退路”去执行其他逻辑。",
    "source": "文档中「2.3.2 尝试获取锁与超时获取」部分",
    "hint": "思考 `tryLock` 和 `lock` 的最大区别，前者在获取不到锁时会怎么做？"
  }
];
        console.log("Quiz Data:", JSON.parse(JSON.stringify(quizData))); // 添加这行用于调试，以可展开的JSON格式输出
        
        let currentQuestionIndex = 0;
        let score = 0;
        // 存储每个问题的回答状态
        const userAnswers = new Array(quizData.length).fill(null); 

        const questionTextEl = document.getElementById('question-text');
        const optionsListEl = document.getElementById('options-list');
        const resultContainerEl = document.getElementById('result-container');
        const quizContentEl = document.getElementById('quiz-content');
        const progressIndicatorEl = document.getElementById('progress-indicator');
        const prevBtn = document.getElementById('prev-btn');
        const nextBtn = document.getElementById('next-btn');
        const hintBtn = document.getElementById('hint-btn');
        const hintContainerEl = document.getElementById('hint-container');

        function loadQuestion() {
          resultContainerEl.innerHTML = '';
          optionsListEl.innerHTML = '';
          hintContainerEl.style.display = 'none'; // 隐藏提示
          
          if (currentQuestionIndex >= quizData.length) {
            showFinalScore();
            return;
          }

          updateProgress();

          const currentQuestion = quizData[currentQuestionIndex];
          questionTextEl.textContent = `(${currentQuestionIndex + 1}/${quizData.length}) ${currentQuestion.question}`;
          
          currentQuestion.options.forEach((optionText, index) => {
            const li = document.createElement('li');
            li.className = 'option-item';
            li.textContent = optionText;
            li.dataset.index = index; // Store index in a data attribute
            // 如果这道题已经回答过，恢复状态
            if (userAnswers[currentQuestionIndex] !== null) {
                if (index === userAnswers[currentQuestionIndex]) {
                    li.classList.add('selected');
                }
            }
            optionsListEl.appendChild(li);
          });

          // 如果已经回答过，直接显示结果
          if (userAnswers[currentQuestionIndex] !== null) {
              const isCorrect = userAnswers[currentQuestionIndex] === currentQuestion.correctAnswerIndex;
              showResult(isCorrect, currentQuestion);
          }
          
          updateNavigationButtons();
          updateProgress();
        }

        function selectOption(optionIndex) {
            userAnswers[currentQuestionIndex] = optionIndex;
            const currentQuestion = quizData[currentQuestionIndex];
            const isCorrect = optionIndex === currentQuestion.correctAnswerIndex;

            // 重新计算分数
            score = userAnswers.reduce((acc, answer, index) => {
                return answer === quizData[index].correctAnswerIndex ? acc + 1 : acc;
            }, 0);

            showResult(isCorrect, currentQuestion);
            updateNavigationButtons();
        }
        
        function updateProgress() {
            const answeredQuestions = userAnswers.filter(answer => answer !== null).length;
            const progressPercentage = (answeredQuestions / quizData.length) * 100;
            progressIndicatorEl.style.width = `${progressPercentage}%`;
        }
        
        function updateNavigationButtons() {
            prevBtn.style.display = 'block';
            nextBtn.style.display = 'block';
            hintBtn.style.display = 'block'; // 显示提示按钮

            prevBtn.disabled = currentQuestionIndex === 0;
            nextBtn.disabled = false; // 最后一题时，下一题按钮不禁用，而是用于显示报告
            nextBtn.textContent = (currentQuestionIndex === quizData.length - 1) ? '查看报告' : '下一题';
            
            // 如果当前问题没有提示，则禁用提示按钮并隐藏提示内容
            if (!quizData[currentQuestionIndex].hint) {
                hintBtn.disabled = true;
                hintContainerEl.style.display = 'none';
                hintContainerEl.textContent = ''; // 清除旧的提示内容
            } else {
                hintBtn.disabled = false;
            }
        }

        function showResult(isCorrect, questionData) {
            resultContainerEl.innerHTML = ''; // 清空之前的结果
            const resultBox = document.createElement('div');
            resultBox.className = `result-box ${isCorrect ? 'correct' : 'incorrect'}`;
            
            let html = `<h3>${isCorrect ? '回答正确！' : '回答错误'}</h3>`;
            if (!isCorrect) {
                html += `<p><strong>正确答案是：</strong> ${questionData.options[questionData.correctAnswerIndex]}</p>`;
            }
            html += `<div class="explanation-text">${questionData.explanation}</div>`;
            html += `<div class="source-text">来源: ${questionData.source}</div>`;
            
            resultBox.innerHTML = html;
            resultContainerEl.appendChild(resultBox);

            // 禁用所有选项的点击事件，并高亮正确/错误答案
            Array.from(optionsListEl.children).forEach((child, index) => {
                child.style.pointerEvents = 'none';
                // 高亮正确答案
                if (index === questionData.correctAnswerIndex) {
                    child.classList.add('correct'); // 需要添加CSS样式
                    child.style.backgroundColor = '#d4edda';
                    child.style.borderColor = '#c3e6cb';
                }
                // 如果选错了，高亮错误选项
                if (!isCorrect && index === userAnswers[currentQuestionIndex]) {
                    child.classList.add('incorrect'); // 需要添加CSS样式
                    child.style.backgroundColor = '#f8d7da';
                    child.style.borderColor = '#f5c6cb';
                }
            });
        }

        function goToNextQuestion() {
            if (currentQuestionIndex < quizData.length - 1) {
                currentQuestionIndex++;
                loadQuestion();
            } else {
                showFinalScore();
            }
        }

        function goToPreviousQuestion() {
            if (currentQuestionIndex > 0) {
                currentQuestionIndex--;
                loadQuestion();
            }
        }
        
        function showHint() {
            const currentQuestion = quizData[currentQuestionIndex];
            if (currentQuestion.hint) {
                hintContainerEl.textContent = currentQuestion.hint;
                hintContainerEl.style.display = 'block';
            } else {
                hintContainerEl.style.display = 'none';
            }
        }

        function showFinalScore() {
            document.querySelector('.quiz-body').style.display = 'none';
            document.getElementById('quiz-footer').style.display = 'none';

            const correctCount = score;
            const totalQuestions = quizData.length;
            const answeredCount = userAnswers.filter(a => a !== null).length;
            const wrongCount = answeredCount - correctCount;
            const skippedCount = totalQuestions - answeredCount;
            const accuracy = totalQuestions > 0 ? Math.round((correctCount / totalQuestions) * 100) : 0;
            const errorRate = totalQuestions > 0 ? Math.round((wrongCount / totalQuestions) * 100) : 0;

            const finalScoreHtml =
                '<div class="final-score-container">' +
                '<h2>答题报告</h2>' +
                '<div class="score-summary">' +
                '<div class="score-card">' +
                '<h3>得分</h3>' +
                '<p>' + correctCount + ' / ' + totalQuestions + '</p>' +
                '</div>' +
                '<div class="score-card">' +
                '<h3>正确率</h3>' +
                '<p>' + accuracy + '%</p>' +
                '</div>' +
                '<div class="score-card">' +
                '<h3>错误率</h3>' +
                '<p>' + errorRate + '%</p>' +
                '</div>' +
                '<div class="score-card score-details">' +
                '<table>' +
                '<tr><td>正确</td><td>' + correctCount + '</td></tr>' +
                '<tr><td>错误</td><td>' + wrongCount + '</td></tr>' +
                '<tr><td>未答</td><td>' + skippedCount + '</td></tr>' +
                '</table>' +
                '</div>' +
                '</div>' +
                '<div class="report-actions">' +
                '<button id="review-btn">回顾测验</button>' +
                '<button class="primary" onclick="location.reload()">再试一次</button>' +
                '</div>' +
                '</div>';

            let reportEl = document.querySelector('.final-score-container');
            if (reportEl) {
                reportEl.remove();
            }
            quizContentEl.insertAdjacentHTML('beforeend', finalScoreHtml);
            document.getElementById('review-btn').addEventListener('click', reviewQuiz);
        }

        function reviewQuiz() {
            const reportEl = document.querySelector('.final-score-container');
            if (reportEl) {
                reportEl.remove();
            }

            document.querySelector('.quiz-body').style.display = 'block';
            document.getElementById('quiz-footer').style.display = 'flex';
            
            currentQuestionIndex = 0;
            loadQuestion();
            updateNavigationButtons(); // Ensure nav buttons are correctly displayed
        }

        // Event Delegation for options
        optionsListEl.addEventListener('click', (event) => {
            if (event.target && event.target.matches('li.option-item')) {
                // Check if the question has already been answered
                if (userAnswers[currentQuestionIndex] === null) {
                    const selectedIndex = parseInt(event.target.dataset.index, 10);
                    selectOption(selectedIndex);
                }
            }
        });

        prevBtn.addEventListener('click', goToPreviousQuestion);
        nextBtn.addEventListener('click', goToNextQuestion);
        hintBtn.addEventListener('click', showHint);
        
        // 初始加载
        loadQuestion();
      </script>
    </body>
    </html>
  